專利名稱：發(fā)動機控制單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對內(nèi)燃機的燃料噴射裝置進行驅動的發(fā)動機控制單元。
背景技術：
在JP特開2003-8415號公報中，作為用于驅動燃料噴射裝置的系統(tǒng)，發(fā)動機控制單元公開了對升壓電壓、電池電壓的驅動進行切換的高邊驅動器以及監(jiān)視電流的低邊驅動
ο專利文獻1 JP特開2003-8415號公報低邊驅動器的柵極電壓通過提供給驅動器IC的電池電壓而生成，但該電壓有變動。在由于無法保證的電池電壓降低而低邊驅動器的柵極電壓降低的情況下，低邊驅動器具有電阻值上升的特性。在上述專利文獻1的構成中，若相對于降低后的柵極電壓流過較大的電流，則低邊驅動器的發(fā)熱變大，有可能會導致?lián)p壞。因此需要防止出現(xiàn)這種情況，因此，在輸入了無法保證的低電池電壓的情況下，需要停止燃料噴射裝置的驅動。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的在于監(jiān)視電池電壓或驅動器驅動電壓，在電壓較低的情況下停止噴射，防止低邊驅動器的故障。為了解決上述課題，在具有對燃料噴射閥進行開閉驅動并控制對線圈的通電的驅動電路的內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，具有監(jiān)視電池電壓或驅動器驅動電壓的功能，根據(jù)其監(jiān)視值，進行控制而停止對線圈的通電。本發(fā)明的一種方式的發(fā)動機控制單元，其特征在于，在內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，具有控制由比電池電壓高的升壓電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器、控制由電池電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器以及位于這些高邊驅動器的下游的低邊驅動器；控制單元，其對燃料噴射閥進行開閉驅動，并控制對線圈的通電；和監(jiān)視單元，其監(jiān)視電池電壓或驅動器驅動電壓，所述控制單元根據(jù)由所述監(jiān)視單元監(jiān)視到的值，停止對線圈的通電。本發(fā)明的另一種方式的發(fā)動機控制單元，其特征在于，在汽車用的內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，具有控制由比電池電壓高的升壓電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器、控制由電池電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器以及位于這些高邊驅動器的下游的低邊驅動器；控制單元，其對燃料噴射閥進行開閉驅動，并控制對線圈的通電；和監(jiān)視單元，其監(jiān)視搭載于所述汽車的電池的電壓或驅動器驅動電壓，所述控制單元基于由所述監(jiān)視單元監(jiān)視到的值和規(guī)定的閾值的比較，停止對線圈的通電，閾值根據(jù)所述汽車或所述內(nèi)燃機的運轉狀態(tài)而改變。根據(jù)本實用新型，即使在驅動器驅動電壓降低的情況下也能防止驅動器的損壞，能實現(xiàn)可靠性高的發(fā)動機控制單元。

圖1是與本實用新型相關的燃料噴射裝置的概要。[0011]圖2是控制單元框圖。圖3是線圈負載的驅動波形。圖4是本實用新型的實施例的控制單元框圖。圖5是本實用新型的實施例1 (流程圖)。圖6是本實用新型的實施例2 (流程圖)。符號說明1 發(fā)動機2 活塞3 吸氣閥4 排氣閥5 燃料噴射閥6 火花塞7 點火線圈8 水溫傳感器9 ECU (engine control unit，發(fā)動機控制單元)10吸氣管11排氣管12三效催化劑13氧傳感器14 EGR 閥15 收集器(collector)16曲柄角傳感器18 EGR 通路19節(jié)流閥20 AFM21燃燒室22加速器開度傳感器23燃料箱24低壓燃料泵25高壓燃料泵26燃料壓力傳感器27燃料噴射控制裝置41 電池42微機的輸入輸出端口43 電源 IC44 微機45 A/D 變換器46微機內(nèi)部的通信部47驅動器IC (或預驅動器)[0050]48驅動器驅動部[0051]49驅動器IC內(nèi)部的通信部[0052]50升壓電路驅動部[0053]51升壓電路[0054]52高邊驅動器[0055]53低邊驅動器[0056]54線圈負載(燃料噴射裝置)[0057]55驅動電壓監(jiān)視電路[0058]56燃料噴射裝置驅動判斷部
具體實施方式
下面，根據(jù)附圖詳細說明本實用新型的一個實施例。首先，利用圖1來說明搭載本實施方式的燃料噴射控制裝置的內(nèi)燃機系統(tǒng)的構成。發(fā)動機1中具備活塞2、吸氣閥3、排氣閥4。吸入氣體通過空氣流量計(AFM) 20之后進入節(jié)流閥19，由作為分支部的收集器15經(jīng)由吸氣管10、吸氣閥3而被提供給燃燒室21。通過低壓燃料泵M將燃料從燃料箱23提供給內(nèi)燃機，進而通過高壓燃料泵25將燃料壓力提高到燃料噴射所需要的壓力。通過高壓燃料泵25而被升壓的燃料從燃料噴射閥5噴射提供給發(fā)動機1的燃燒室21，由點火線圈7和火花塞6將燃料點火。通過燃料壓力傳感器26來計測燃料的壓力。燃燒后的排出氣體經(jīng)由排氣閥4而被排出到排氣管11。在排氣管11中具備用于凈化排出氣體的三效催化劑(three way catalyst) 12。在 ECU (engine control unit)9 中內(nèi)置有燃料噴射控制裝置27，對E⑶輸入發(fā)動機1的曲柄角傳感器16的信號、AFM20的空氣量信號、檢測排出氣體中的氧濃度的氧傳感器13的信號、油門踏板開度傳感器22的油門踏板開度、燃料壓力傳感器26等的信號。ECU9根據(jù)油門踏板開度傳感器22的信號算出對發(fā)動機的要求轉矩，并且進行空轉狀態(tài)的判定等。在ECU9中，具備根據(jù)曲柄角傳感器16的信號來運算發(fā)動機轉速的轉速檢測單元。另外，E⑶9算出發(fā)動機1所需要的吸入空氣量，并對節(jié)流閥19輸出和該吸入空氣量相應的開度信號。另外，ECU9的燃料噴射控制裝置27算出和吸入空氣量相應的燃料量，并輸出用于由燃料噴射閥5進行燃料噴射的電流，對火花塞6輸出點火信號。排氣管11和收集器15之間通過EGR通路18而連接。在EGR通路18的途中具有EGR閥14。通過E⑶9來控制EGR閥14的開度，并根據(jù)需要將排氣管11中的排出氣體回流到吸氣管10。圖2示出燃料噴射裝置驅動電路的電路框圖。燃料噴射裝置一般內(nèi)置于圖1所示的E⑶9中。電池41的電壓提供給E⑶9，該電壓也提供給電源IC43、驅動器IC47、燃料噴射裝置驅動用升壓電路51、高邊驅動器52等。另外，通過電源IC43，將電壓提供給微機44、驅動器IC47等。驅動器IC47具有與微機44進行通信的通信部49、升壓電路驅動部50、驅動器驅動部48。從升壓電路驅動部50向升壓電路51發(fā)送開關信號，將被升壓電路51升壓后的電壓提供給高邊驅動器52。另外，被升壓電路51升壓后的電壓反饋到升壓電路驅動部50，由驅動器IC47判斷是否再次發(fā)送開關信號。另外，被升壓電路51升壓后的電壓也能反饋到微機44的A/D變換器45，能根據(jù)A/D值，通過微機44中的通信部46對驅動器IC47發(fā)送信號。另外，微機44所具有的A/D變換器除了升壓電壓以外，還能輸入并監(jiān)視來自燃壓傳感器或溫度傳感器等的信號。微機44還具有驅動外部負載或監(jiān)視來自外部的信號的輸入輸出端口 42。高邊驅動器52能獲得升壓電路51和電池41系統(tǒng)的電源，具有通過升壓電壓來驅動的驅動器5 和通過電池電壓來驅動的驅動器52b。具有根據(jù)驅動器驅動部48的驅動信號(A、B)，來使電流流向具有線圈的線圈負載討的作用。低邊驅動器53具有根據(jù)來自驅動器驅動部48的驅動信號(C)，來使來自具有線圈的線圈負載M的電流流向接地電位的作用。另外，高邊驅動器52和低邊驅動器53的任一者或兩者具有使用了分流電阻等的電流檢測功能以及端子電壓的檢測功能，檢測出流過驅動器以及線圈負載M的電流值，并反饋該電流值，由此進行驅動器驅動。另外，通過這些功能，還能進行對驅動器的過電流的檢測、或端子的短接電源故障(天絡)、接地故障(地絡)的檢測。在此，升壓電路51、高邊驅動器52、低邊驅動器53在驅動器IC47的內(nèi)部或外部的哪一方具備都可以，將驅動器IC47作為驅動器或預驅動器的哪一種用途來使用都可以。圖3是表示從驅動器驅動部48輸出的驅動波形和流向線圈負載M的電流的關系的圖。由微機44輸出決定開閥時間的Pi脈沖和決定噴射時間的Ti脈沖。根據(jù)線圈負載的特性來設定該時間Pi以及Ti，通常為恒定值。輸入了該Pi脈沖、Ti脈沖的驅動器IC47根據(jù)該波形，向各驅動器發(fā)送A、B、C的信號，進行驅動器的驅動。剛接受到Pi脈沖、Ti脈沖的信號之后，使信號A、B、C成為有效(ON)，開始驅動(狀態(tài)61)。在此，由于升壓電壓比電池電壓高，因此，既可以使信號B進行驅動，也可以不使信號B進行驅動。直到到達設定的峰值電流值Ipeak(開閥電流1)為止，持續(xù)該狀態(tài)，由此使電流進一步增加(狀態(tài)6 ，在剛到達Ipeak之后，使信號A成為無效(OFF)，使信號B成為占空驅動(狀態(tài)63)。之后，對信號B進行驅動，以保持設定的H10Idl(開閥電流2)(狀態(tài)64)。此時，也可以代替信號B，而進行基于信號A的占空驅動。直到時間到達Pi為止，一直保持該狀態(tài)，在剛到達時間Pi之后，變更信號B的占空比，以保持設定的Bold2 (保持電流)(狀態(tài)65)。在此，也可以代替信號B，而進行基于信號A的占空驅動。保持該狀態(tài)不變直到時間到達Ti為止(狀態(tài)66)，在時間剛到達Ti之后，使有效的信號無效，結束驅動(狀態(tài)67)。在該圖中，還示出了升壓電壓(Vboost)以及電池電壓(VB)的電壓波形。在使信號A有效，使用升壓電壓時，升壓電壓降低(狀態(tài)62)。由于能用升壓電路驅動部50監(jiān)視升壓電壓，因此，在電流到達Ipeak之后(狀態(tài)63)，在使信號A成為了無效時，升壓電壓上升到返回設定值，到達設定值后保持設定值。如果，在升壓電壓下進行了 Boldl、Ihold2的驅動的情況下，由于在該狀態(tài)下也使用升壓電壓，因此升壓電壓降低。關于電池電壓，由于電池的電流容量較大，因此電壓的降低較小，降低后的恢復時間也短到可以忽視的程度，因此，在圖中表現(xiàn)為恒定。在此，圖2、圖3中的信號C多由電池電壓提供，因此，信號C的電壓電平根據(jù)電池電壓而變動。低邊驅動器53多使用場效應晶體管，具有若信號C的電壓電平降低則驅動器自身的電阻值變大的特性。在輸入無法保證的較低的電池電壓，且流過圖3的狀態(tài)62那樣大的電流的情況下，低邊驅動器53的發(fā)熱變大，有可能會損壞驅動器。在此，需要以圖4為一例的監(jiān)視電路。圖4是本實用新型的實施例。是追加了驅動器驅動電壓的監(jiān)視電路的電路。第1個例子，追加了低邊驅動器53的驅動電壓監(jiān)視電路55。在該例子中，監(jiān)視電池電壓，使用比較器等的電路來形成。驅動電壓監(jiān)視電路55設置在驅動器IC47的內(nèi)部或外部。第2個例子是用微機44的A/D變換器45來進行驅動器驅動電壓的監(jiān)視的方式，具有判定監(jiān)視到的電壓是否為低電壓判定的閾值以下的燃料噴射裝置驅動判斷部56。另外，作為第2個例子的派生，也可以代替A/D變換器45，通過輸入輸出端口 42的高電平/低電平判定來進行驅動器驅動電壓的監(jiān)視。圖5是在流程圖中示出基于圖4中的第1個例子(驅動電壓監(jiān)視電路55)的本實用新型的實施例的圖。對驅動電壓監(jiān)視電路55輸入驅動器驅動電壓(在圖4的例子中是電池電壓)，并測定該電壓Vc (61)。在驅動電壓監(jiān)視電路55所識別出的電壓值Vc為閾值VO以上的情況下，進行通常動作(63)，在為閾值VO以下的情況下，停止對低邊驅動器驅動信號C的信號(64)。此時，也可以停止信號A以及B。圖6是在流程圖中示出基于圖4的第2個例子(微機內(nèi)部的燃料噴射裝置驅動判斷部56)的本實用新型的實施例的圖。對微機44的A/D變換器45輸入驅動器驅動電壓(在圖4的例子中是電池電壓)，并測定該電壓Vc (71)。由微機內(nèi)部的燃料噴射裝置驅動判斷部56判定監(jiān)視到的電壓值Vc是閾值VO以上還是以下。在判定結果是為閾值VO以上的情況下，進行通常動作(74)，在為閾值VO以下的情況下，從微機內(nèi)部的通信部46對驅動器IC47輸出停止信號(7 ，由此，停止向低邊驅動器驅動信號C的信號(76)。此時，也可以用同樣的方法停止信號A以及信號B。另外，如圖4所說明的那樣，也可以代替A/D變換器45，通過輸入輸出端口 42的高電平/低電平判定，來進行與驅動器驅動電壓的監(jiān)視同樣的判定。另外，在圖5、圖6的流程圖中，作為一例舉出了使閾值VO為恒定的值的方式，但也可以根據(jù)內(nèi)燃機的運轉狀態(tài)、或搭載發(fā)動機控制單元的汽車的行駛狀態(tài)等而改變。例如，在持續(xù)導致電池電壓降低的行駛狀態(tài)時，也可以使用更低的閾值來進行判定。
權利要求1.一種發(fā)動機控制單元，其特征在于，在內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，具有控制由比電池電壓高的升壓電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器、控制由電池電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器以及位于這些高邊驅動器的下游的低邊驅動器；控制單元，其對燃料噴射閥進行開閉驅動，并控制對線圈的通電；和監(jiān)視單元，其監(jiān)視電池電壓或驅動器驅動電壓，所述控制單元根據(jù)由所述監(jiān)視單元監(jiān)視到的值，停止對線圈的通電。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機控制單元，其特征在于，使用設置于驅動器內(nèi)部或外部的電壓監(jiān)視電路來進行電池電壓或驅動器驅動電壓的監(jiān)視。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機控制單元，其特征在于，使用A/D變換器來進行由所述監(jiān)視單元進行的電池電壓或驅動器驅動電壓的監(jiān)視。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機控制單元，其特征在于，使用微機的輸入輸出端口的高電平/低電平判定來進行由所述監(jiān)視單元進行的電池電壓或驅動器驅動電壓的監(jiān)視。
5.一種發(fā)動機控制單元，其特征在于，在汽車用的內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，具有控制由比電池電壓高的升壓電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器、控制由電池電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器以及位于這些高邊驅動器的下游的低邊驅動器；控制單元，其對燃料噴射閥進行開閉驅動，并控制對線圈的通電；和監(jiān)視單元，其監(jiān)視搭載于所述汽車的電池的電壓或驅動器驅動電壓，所述控制單元基于由所述監(jiān)視單元監(jiān)視到的值和規(guī)定的閾值的比較，停止對線圈的通電，閾值根據(jù)所述汽車或所述內(nèi)燃機的運轉狀態(tài)而改變。
專利摘要本實用新型提供一種發(fā)動機控制單元，其驅動內(nèi)燃機的燃料噴射裝置，防止在驅動器驅動電壓降低的情況下的噴射所導致的驅動器故障。在內(nèi)燃機的燃料噴射裝置中，具有控制由比電池電壓高的升壓電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器、控制由電池電壓產(chǎn)生的電流值的高邊驅動器以及位于這些高邊驅動器的下游的低邊驅動器；對燃料噴射閥進行開閉驅動并控制對線圈的通電的控制單元；和監(jiān)視電池電壓或驅動器驅動電壓的監(jiān)視單元，所述控制單元根據(jù)由所述監(jiān)視單元監(jiān)視到的值來停止對線圈的通電即可。由此，在有可能產(chǎn)生驅動器故障的、驅動器驅動電壓降低的情況下，能通過停止驅動來保護驅動器。
文檔編號F02D41/30GK202300670SQ201120322890
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)明者小此木淳史, 財津政弘, 黛拓也 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社, 日立汽車部件(蘇州)有限公司